Kurzbeschrieb

Kräfte zwischen zwei H-Atomen und Energiezustände als Funktion des Atomabstandes führen zum Erlebnis des Energieminimums.

Einsatz im Unterricht

Einführung des Bindungsbegriffs: Elektronenpaar- oder kovalente Bindung. Der Gedanke der Stabilität eines Systems wird mit Hilfe von mechanischen Beispielen gefestigt (Luftballon klebt an der Wand; zwei Wägelchen mit starken Magneten auf V-förmigen Schienen erfahren Anziehungs- und Abstossungskräfte und bleiben dann stabil. Kräfte kann man spüren; Energiezustände sind nur indirekt erfassbar. Hier hilft die grafische Darstellung des Energieminimums im Programm.

Hinweise

Es ist wohl sinnvoll, zuerst die Anziehungs- und Abstossungskräfte zu zeigen, welche unterschiedlich stark vom Kern-Kern-Abstand abhängig sind. Die violette Summe zeigt die Resultierende. Ist diese gleich null, so entspricht dies einem Energieminimum (lässt sich zeigen durch Zuschalten der Gesamtenergie). Man kann dann auch die Kräfte entfernen (Klick auf Button „Kräfte zeigen“) und das Ganze mit den Energieanteilen darstellen. Mit Klick mit der rechten Maustaste auf das bewegliche H geht dieses von selbst in den energieärmsten Zustand (und schwingt dort um die Minimumlage; dies kann durch Cursor über dem H-Atom abgestellt werden). Bei kleiner Dämpfung wird gezeigt, dass es für die beiden Atome gar nicht so leicht ist, ihre hohe Energie nach aussen abzugeben